【摘 要】
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随着社会的发展,人民的生活质量不断提高,但是随之而来的空气污染愈发严重,城市中粉尘和雾霾的出现愈发频繁。在西北地区,由于气候干旱,空气中的扬尘是主要污染之一,城市上空飘扬的飞尘严重影响了人们的生活。多功能抑尘车的出现给空气污染的治理带来一种新的思路和方式。多功能抑尘车治理扬尘的基本原理是水雾降尘原理,即通过车体上雾炮的轴流式射流风机对空气进行加速,使高速气流将高压水泵雾化后的水雾输送到空中,水雾与
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随着社会的发展,人民的生活质量不断提高,但是随之而来的空气污染愈发严重,城市中粉尘和雾霾的出现愈发频繁。在西北地区,由于气候干旱,空气中的扬尘是主要污染之一,城市上空飘扬的飞尘严重影响了人们的生活。多功能抑尘车的出现给空气污染的治理带来一种新的思路和方式。多功能抑尘车治理扬尘的基本原理是水雾降尘原理,即通过车体上雾炮的轴流式射流风机对空气进行加速,使高速气流将高压水泵雾化后的水雾输送到空中,水雾与空气中扬尘颗粒结合,在重力的作用下降落到地面,达到降低空气中尘土颗粒含量的目的。本文主要研究多功能抑尘车雾炮的射程,研究目标是设计出具有120m射程的雾炮。根据相关文献资料了解到,当气流的速度达到2m/s时可以带动水雾颗粒运动,将这一研究成果运用到多功能抑尘车雾炮的研究中,对雾炮射程研究便简化为对雾炮加速后速度在2m/s以上的气流运动距离的研究,这将大大减少了研究的工作量,主要工作内容如下:（1）结合孤立翼型方法和叶栅方法设计雾炮风机叶片的气动参数,进一步设计出雾炮整体结构参数。雾炮风机叶片的结构设计,是设计过程的核心部分,包括转速的选择、风扇数量的选择、叶片截面的计算、叶轮及轮毂直径计算、截面气流参数的计算和翼型结构的设计。（2）借助Solidworks软件建立雾炮的三维模型,并导入Ansys Design Modeler创建流体计算域,利用ANSYS Mesh对模型进行网格划分,使用Fluent对雾炮流场进行CFD模拟分析。分别对动叶轮结构和风筒结构采用控制变量的方法模拟计算,变量包括动叶轮的叶片数量、叶片安装角、风筒长度、出风口直径等,观察这些因素的对雾炮射程的影响,并针对这些变量对雾炮做结构上的气动性能优化,达到雾炮的目标射程。（3）利用ANSYS Workbench中的静应力分析模块和模态分析模块,对雾炮风机的动叶轮结构进行有限元分析,获得动叶轮等效应力,确定叶轮的强度满足设计要求。通过模态分析,计算得到叶轮的固有频率和振型,确定临界转速,以防止共振。
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